T-CEC 1190-2025 柔性直流阀厅智能巡检机器人系统技术规范mayi2026081201

T/CEC1190—2025柔性直流阀厅智能巡检机器人系统技术规范TechnicalSpecificationforIntelligentInspectionRobotSystemofFlexibleDCValveHall2025-XX-XX发布2025-XX-XX实施中国电力企业联合会（CEC）发布前言本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件由中国电力企业联合会（CEC）提出并归口。本文件起草单位：电力科学研究院、电网运营企业、智能机器人研发企业、高校电气工程学院、电力工程设计企业、安全生产检测检验机构、换流站运维单位。本文件起草人：（按姓氏笔画排序）XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX（涵盖柔性直流技术、智能机器人研发、阀厅运维、检测检验、标准化等领域相关人员）。本文件为首次发布。本文件旨在规范柔性直流阀厅智能巡检机器人系统（以下简称“巡检机器人系统”）的术语定义、技术要求、试验方法、检验规则、安装调试、运行维护、安全要求及归档管理等内容，解决当前柔性直流阀厅巡检机器人系统技术标准不统一、性能指标不明确、运维规范不一致、抗电磁干扰能力不足等问题，为巡检机器人系统的研发、生产、检验、应用及管理提供统一依据和技术支撑，推动巡检机器人系统标准化、规范化应用，提升柔性直流阀厅设备巡检的智能化水平、巡检效率和巡检质量，替代人工进入高电压、强电磁干扰的阀厅作业，保障柔性直流换流站长周期安全稳定运行，填补柔直阀厅智能巡检技术领域的标准空白。1范围本文件规定了柔性直流阀厅智能巡检机器人系统的术语与定义、技术要求、试验方法、检验规则、安装调试、运行维护、安全要求、归档管理及附则等内容。本文件适用于柔性直流换流站阀厅内运行的智能巡检机器人系统，包括轨道式、轮式、多旋翼无人机式等各类巡检机器人系统的研发、生产、检验、安装、调试、运行及维护工作，涵盖换流阀、阀塔、绝缘子、子模块、水冷系统等阀厅核心设备的巡检应用。本文件不适用于柔性直流换流站室外区域、继电器小室等其他区域的巡检机器人系统，此类系统可参照本文件相关要求结合实际情况执行；也不适用于非柔性直流阀厅（如常规直流阀厅）的巡检机器人系统，此类系统应遵循相应的专用标准。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志GB/T2423.1电工电子产品环境试验第1部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第1部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.3电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验GB/T14048.1低压开关设备和控制设备第1部分：总则GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.3电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验DL/T404户内交流高压开关柜订货技术条件DL/T5222电力工程电缆设计标准DL/T1499电力应急术语DL/T2340电网应急演练导则T/CEC1001电力应急管理规范IEC60664低压系统内设备的绝缘配合国家能源局《电网安全风险管控办法》3术语与定义下列术语和定义适用于本文件。3.1柔性直流阀厅flexibleDCvalvehall柔性直流换流站中布置换流阀、阀塔、绝缘子、水冷系统等核心设备的封闭空间，采用全金属屏蔽结构，用于屏蔽外部电磁干扰及无线电信号，内部为高电压、强电磁环境，设备带电后人员禁止进入。3.2柔性直流阀厅智能巡检机器人系统intelligentinspectionrobotsystemofflexibleDCvalvehall用于柔性直流阀厅内，能够自主或半自动完成设备巡检、数据采集、缺陷识别、异常报警、数据传输及存储的智能化系统，主要由巡检机器人本体、导航定位系统、数据采集系统、通信系统、监控管理系统及配套设备组成。3.3巡检机器人本体inspectionrobotbody巡检机器人系统的执行单元，具备移动、转向、定位等功能，搭载数据采集、导航等模块，可根据预设路径或人工指令完成阀厅设备巡检作业，包括轨道式、轮式、多旋翼无人机式等类型。3.4导航定位系统navigationandpositioningsystem用于实现巡检机器人本体在阀厅内精准定位、路径规划及自主导航的系统，结合UWB超宽带室内定位系统、视觉识别定位系统等技术，解决阀厅内无法使用常规高精度RTK定位的难题。3.5数据采集系统dataacquisitionsystem巡检机器人系统中用于采集阀厅设备运行状态数据的单元，包括可见光相机、红外热像仪、声音采集模块、温湿度传感器等，可实现换流阀红外测温、可见光成像、设备声音监听等功能。3.6通信系统communicationsystem用于实现巡检机器人本体与监控管理系统之间数据传输、指令交互的系统，采用双频段调频技术和跳频技术相结合的无线通信手段，保障强电磁环境下信号传输的稳定性。3.7监控管理系统monitoringandmanagementsystem巡检机器人系统的控制核心，具备机器人状态监控、巡检任务调度、数据处理分析、缺陷识别、异常报警、报表生成等功能，可实现巡检全流程的可视化管理。3.8缺陷识别accuracyofdefectidentification巡检机器人系统对阀厅设备缺陷（如绝缘子破损、子模块旁路开关异常、水冷系统渗漏等）的识别准确率，是衡量系统巡检质量的核心指标。3.9抗电磁干扰能力anti-electromagneticinterferencecapability巡检机器人系统在阀厅强电磁环境下，抵御电磁干扰、保持正常运行的能力，包括静电放电抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度等指标。4技术要求4.1总体要求4.1.1巡检机器人系统应具备自主巡检、手动控制、远程调度等多种工作模式，能够适应柔性直流阀厅高电压、强电磁、全封闭、高密度设备布局的环境特点，满足无人化巡检需求。4.1.2系统应运行稳定、可靠，平均无故障运行时间（MTBF）不低于800小时，巡检结果可靠性不低于99.5%，能够实现阀厅设备巡检点位的全覆盖，无巡检盲区。4.1.3系统应具备数据采集、存储、传输、分析、报警等全流程功能，能够自动识别设备缺陷并生成巡检报告，支持与换流站数字化管理平台对接，实现数据共享。4.1.4系统设计应遵循标准化、模块化原则，便于后期维护、升级和扩展，零部件通用性强，更换便捷。4.2巡检机器人本体技术要求4.2.1移动性能：轨道式机器人移动速度宜为0.1m/s～0.5m/s，轮式机器人移动速度宜为0.2m/s～0.8m/s，多旋翼无人机式机器人飞行速度宜为1m/s～3m/s；移动精度误差不大于±5mm，定位精度不大于±3mm。4.2.2越障能力：轮式机器人应能跨越不小于20mm的障碍物，轨道式机器人应能适应轨道接头的平滑过渡，无人机式机器人应具备自主避障功能，能够避开阀厅内设备、管线等障碍物。4.2.3续航能力：机器人本体单次充电续航时间不低于4小时，支持自动充电功能，充电时间不大于2小时，充电过程无需人工干预，可实现24小时全天候巡检。4.2.4结构要求：本体结构应紧凑、轻量化，适应阀厅内狭窄空间作业；外壳采用防腐蚀、防静电、阻燃材料，防护等级不低于IP54，能够承受阀厅内温湿度变化及电磁辐射影响。4.2.5冗余配置：无人机式机器人的飞行控制、通信、电源等核心模块应采用双套冗余配置，确保强电磁环境下系统运行的可靠性。4.3导航定位系统技术要求4.3.1定位方式：采用UWB超宽带室内定位系统与视觉识别定位系统相结合的方式，无需依赖卫星GPS信号，实现阀厅内全空间精准定位。4.3.2定位精度：静态定位精度不大于±3mm，动态定位精度不大于±5mm，定位更新频率不低于10Hz，确保机器人能够精准到达预设巡检点位。4.3.3路径规划：支持预设路径巡检和临时路径调整，能够自动避开障碍物，路径规划误差不大于±10mm；支持多机器人协同巡检路径规划，避免巡检冲突。4.3.4导航可靠性：在阀厅强电磁环境下，导航系统应能稳定工作，无定位丢失、导航偏差等情况，连续工作时间不低于8小时。4.4数据采集系统技术要求4.4.1可见光成像：搭载高清可见光相机，像素不低于1300万，焦距可调节，成像分辨率不低于1920×1080，能够清晰拍摄设备表面细节、子模块旁路开关位置、指示灯状态等。4.4.2红外测温：搭载红外热像仪，测温范围为-20℃～150℃，测温精度不大于±2℃，温度分辨率不大于0.1℃，能够实现换流阀、绝缘子等设备的无死角红外测温，准确识别设备过热缺陷。4.4.3声音采集：搭载高灵敏度声音采集模块，能够采集设备运行声音，频率响应范围为20Hz～20kHz，信噪比不低于60dB，可识别设备异响等异常情况。4.4.4环境采集：搭载温湿度、气压等环境传感器，温湿度测量范围为-10℃～50℃、20%RH～95%RH，测量精度分别为±0.5℃、±5%RH，能够实时采集阀厅内环境参数。4.4.5采集频率：可见光、红外数据采集频率可调节，默认采集频率为1次/点位，重要点位可设置为2次/点位；环境参数采集频率为1次/分钟。4.5通信系统技术要求4.5.1通信方式：采用无线通信与有线通信相结合的方式，无线通信采用双频段调频技术和跳频技术，有线通信采用以太网或光纤通信，确保通信稳定性。4.5.2通信速率：无线通信速率不低于100Mbps，有线通信速率不低于1000Mbps，能够实现高清图像、视频及数据的实时传输，无卡顿、丢失现象。4.5.3抗干扰能力：通信系统应具备较强的抗电磁干扰能力，静电放电抗扰度不低于GB/T17626.2中Level4等级，射频电磁场辐射抗扰度不低于GB/T17626.3中Level3等级，在阀厅强电磁环境下通信中断时间单次不超过10s，累计不超过30s/24h。4.5.4通信距离：无线通信距离在阀厅内不小于100m，有线通信距离不小于500m，支持多机器人同时通信，无相互干扰。4.6监控管理系统技术要求4.6.1控制功能：支持机器人本体的远程控制、任务调度、参数设置等功能，能够实时监控机器人运行状态（位置、电量、速度等），可手动干预巡检过程。4.6.2数据处理：具备数据存储、分析、查询等功能，可存储至少1年的巡检数据（图像、视频、环境参数等），支持数据导出、备份；能够自动分析数据，识别设备缺陷，缺陷识别准确率不低于95%。4.6.3报警功能：当检测到设备缺陷、机器人故障、通信中断等异常情况时，应及时发出声光报警，报警响应时间不超过3s，报警信息可同步推送至相关运维人员终端。4.6.4报表生成：支持自动生成巡检日报、周报、月报，报表内容包括巡检点位、巡检结果、缺陷信息、环境参数等，可根据需求自定义报表格式。4.6.5接口要求：支持与换流站数字化管理平台、设备状态监测系统对接，采用标准通信协议，实现数据共享和协同管理。4.7环境适应性要求4.7.1温度适应性：系统应能在-10℃～50℃的环境温度下正常工作，在-20℃～60℃的环境温度下存储，无部件损坏、功能失效现象。4.7.2湿度适应性：系统应能在20%RH～95%RH（无凝露）的环境湿度下正常工作，长期运行无锈蚀、短路等问题。4.7.3抗振动能力：系统应能承受频率为10Hz～150Hz、加速度为5m/s²的振动，振动后无部件松动、功能异常。4.7.4抗电磁干扰能力：系统整体抗电磁干扰能力符合GB/T17626系列标准要求，在阀厅强电磁环境下能够正常运行，无功能异常、数据丢失等情况。5试验方法5.1试验条件5.1.1环境条件：试验环境温度为23℃±5℃，相对湿度为45%RH～75%RH，大气压力为86kPa～106kPa，无电磁干扰、振动、粉尘等影响试验结果的因素。5.1.2试验设备：试验所用仪器、设备应经校准合格，精度等级满足试验要求，包括红外测温仪、可见光相机、电磁干扰测试仪、振动试验台、温湿度试验箱等。5.1.3试验样品：试验样品应与实际生产产品一致，数量不少于1台（套），试验前应进行外观检查、功能测试，确保样品无损坏、功能正常。5.2外观与结构试验5.2.1外观检查：采用目测、手感等方式，检查巡检机器人本体、配套设备的外观，应无变形、裂纹、锈蚀、掉漆等缺陷，零部件安装牢固，标识清晰、完整。5.2.2结构检查：检查机器人本体结构的紧凑性、轻量化程度，外壳材料的防腐蚀、防静电、阻燃性能，防护等级应按GB/T4208的规定进行试验，确保不低于IP54。5.3巡检机器人本体性能试验5.3.1移动性能试验：在模拟阀厅环境的试验场地，设置预设路径，测试机器人的移动速度、移动精度、定位精度，重复测试3次，取平均值，应符合4.2.1的要求。5.3.2越障能力试验：根据机器人类型，设置相应的障碍物（轨道接头、20mm高障碍物、设备模型等），测试机器人的越障能力，重复测试3次，均能顺利通过即为合格。5.3.3续航能力试验：机器人充满电后，按预设巡检路径连续运行，记录运行时间；耗尽电量后，进行自动充电，记录充电时间，应符合4.2.3的要求。5.4导航定位系统试验5.4.1定位精度试验：在模拟阀厅环境的试验场地，设置多个定位点位，测试机器人在静态和动态情况下的定位精度，重复测试10次，取最大值，应符合4.3.2的要求。5.4.2路径规划试验：设置预设路径和临时障碍物，测试机器人的路径规划能力和避障功能，重复测试5次，均能准确规划路径、避开障碍物即为合格。5.4.3导航可靠性试验：将机器人置于模拟强电磁环境中，连续运行8小时，记录导航状态，无定位丢失、导航偏差即为合格。5.5数据采集系统试验5.5.1可见光成像试验：用机器人搭载的可见光相机拍摄标准测试卡，测量成像分辨率、清晰度，应符合4.4.1的要求；拍摄模拟设备缺陷，检查成像效果，能清晰识别缺陷细节即为合格。5.5.2红外测温试验：将红外热像仪对准标准测温源，测试测温精度、温度分辨率，重复测试10次，取平均值，应符合4.4.2的要求；对模拟设备过热缺陷进行测温，能准确识别过热区域即为合格。5.5.3声音采集试验：播放标准声音信号，用声音采集模块采集，测试频率响应范围、信噪比，应符合4.4.3的要求；模拟设备异响，能准确采集并识别即为合格。5.5.4环境采集试验：将传感器置于不同温湿度、气压环境中，测试测量精度，重复测试10次，取平均值，应符合4.4.4的要求。5.6通信系统试验5.6.1通信速率试验：测试无线通信和有线通信的速率，重复测试5次，取平均值，应符合4.5.2的要求；传输高清图像、视频，观察传输效果，无卡顿、丢失即为合格。5.6.2抗电磁干扰试验：按GB/T17626.2、GB/T17626.3的规定，对通信系统进行静电放电抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度试验，试验后通信系统能正常工作，无功能异常即为合格。5.6.3通信距离试验：在模拟阀厅环境的试验场地，测试无线通信和有线通信的最大距离，重复测试3次，取最小值，应符合4.5.4的要求。5.7监控管理系统试验5.7.1控制功能试验：通过监控管理系统，对机器人进行远程控制、任务调度、参数设置，观察机器人响应情况，响应及时、控制准确即为合格。5.7.2数据处理试验：导入巡检数据，测试数据存储、分析、查询功能，数据存储稳定、分析准确、查询便捷即为合格；测试缺陷识别功能，用模拟缺陷数据进行测试，识别准确率不低于95%即为合格。5.7.3报警功能试验：模拟设备缺陷、机器人故障、通信中断等异常情况，测试报警响应时间、报警效果，报警响应时间不超过3s，报警信息准确、清晰即为合格。5.7.4报表生成试验：设置巡检任务，完成巡检后，测试自动生成报表功能，报表内容完整、格式规范即为合格。5.8环境适应性试验5.8.1温度适应性试验：按GB/T2423.1、GB/T2423.2的规定，对系统进行低温、高温试验，试验后系统能正常工作，无部件损坏、功能失效即为合格。5.8.2湿度适应性试验：按GB/T2423.3的规定，对系统进行恒定湿热试验，试验后系统无锈蚀、短路等问题，能正常工作即为合格。5.8.3抗振动试验：按相关标准规定，对系统进行振动试验，试验后无部件松动、功能异常即为合格。5.9可靠性试验将系统置于模拟阀厅正常运行环境中，连续运行1000小时，记录故障情况，计算平均无故障运行时间（MTBF），MTBF不低于800小时即为合格；统计巡检结果可靠性，不低于99.5%即为合格。6检验规则6.1检验分类巡检机器人系统检验分为出厂检验、型式检验和现场检验三类。6.2出厂检验6.2.1每台（套）巡检机器人系统出厂前，均应进行出厂检验，检验合格并出具出厂检验报告后，方可出厂。6.2.2出厂检验项目包括：外观与结构、巡检机器人本体移动性能、导航定位精度、数据采集功能、通信功能、监控管理系统基本功能、环境适应性（常温常湿）。6.2.3出厂检验采用100%检验，所有项目均合格即为出厂检验合格；若有不合格项目，应进行返修，返修后重新检验，直至合格。6.3型式检验6.3.1有下列情况之一时，应进行型式检验：（1）新产品首次研发、生产时；（2）产品结构、材料、关键零部件、技术参数发生重大变更时；（3）产品停产超过1年，恢复生产时；（4）出厂检验结果出现重大不合格项时；（5）国家相关部门、行业组织要求进行型式检验时。6.3.2型式检验项目包括本文件第5章规定的所有试验项目，型式检验样品数量不少于1台（套）。6.3.3型式检验所有项目均合格即为型式检验合格；若有不合格项目，应分析原因，进行整改，整改后重新进行型式检验，直至合格。6.4现场检验6.4.1巡检机器人系统安装调试完成后，应进行现场检验，检验合格后方可投入运行。6.4.2现场检验项目包括：安装质量、系统整体功能、巡检覆盖范围、缺陷识别能力、通信稳定性、与换流站数字化管理平台对接情况。6.4.3现场检验采用抽样检验，抽样比例不低于30%，抽样检验合格即为现场检验合格；若有不合格项目，应进行整改，整改后重新检验，直至合格。7安装调试7.1安装要求7.1.1安装前准备：检查安装场地（阀厅内）的环境条件、空间尺寸、电源条件等，确保符合系统安装要求；检查系统零部件、配套设备的完整性、完好性，核对型号、规格与设计要求一致。7.1.2安装位置：巡检机器人本体安装位置应避开阀厅内高压设备、管线等障碍物，确保巡检无盲区；导航定位设备、通信设备安装位置应确保信号稳定，无遮挡、无干扰。7.1.3安装质量：安装应牢固、平整，零部件连接紧密，无松动、歪斜现象；电缆敷设应规范，排列整齐，固定牢固，避免与高压设备接触，电缆接口密封良好，防止灰尘、湿气进入。7.1.4安全要求：安装过程中应严格遵守换流站安全作业规定，做好安全防护措施，严禁在设备带电情况下进行安装作业；安装人员应经过专业培训，考核合格后方可开展安装工作。7.2调试要求7.2.1单机调试：分别对巡检机器人本体、导航定位系统、数据采集系统、通信系统、监控管理系统进行单机调试，检查各单元功能是否正常，参数设置是否符合要求。7.2.2系统联调：将各单元连接成完整系统，进行联调测试，测试系统整体功能，包括任务调度、数据采集、数据传输、缺陷识别、报警等，确保系统运行协调、稳定。7.2.3试运行调试：系统联调合格后，进行不少于72小时的连续试运行，模拟阀厅实际巡检场景，测试系统在实际环境中的运行稳定性、巡检质量，及时发现并解决试运行过程中出现的问题。7.2.4调试记录：调试过程中应做好详细记录，包括调试项目、调试结果、存在问题及解决措施等，调试完成后出具调试报告，作为系统投入运行的依据。8运行维护8.1日常维护8.1.1每日维护：检查巡检机器人本体的外观、电量，清理表面灰尘、杂物；检查通信系统、导航定位系统的信号状态；检查监控管理系统的运行状态，查看巡检数据、报警信息。8.1.2每周维护：对机器人本体的移动部件、转动部位进行清洁、润滑；检查电池状态，进行充放电维护；检查数据采集设备的镜头、传感器，清理灰尘、污渍；备份巡检数据。8.1.3每月维护：检查系统各单元的连接情况，紧固松动的零部件；检查电缆的完好性，修复破损、老化的电缆；测试系统各项功能，确保正常运行；对监控管理系统进行软件升级、漏洞修复。8.2定期检修8.2.1每半年检修：对巡检机器人本体进行全面拆解检查，更换磨损、老化的零部件；对数据采集设备、导航定位设备进行校准；检查通信系统的抗干扰性能；对系统进行全面功能测试。8.2.2每年检修：对系统所有设备进行全面检修、维护，包括机器人本体、配套设备、软件系统等；对电池进行检测、更换（若有必要）；对系统进行可靠性测试，确保系统长期稳定运行。8.3故障处理8.3.1故障响应：发现系统故障后，运维人员应及时响应，记录故障现象、发生时间、故障位置等信息，分析故障原因，制定故障处理方案。8.3.2故障处理：故障处理应遵循“先易后难、先急后缓”的原则，优先处理影响巡检工作的关键故障；故障处理过程中应做好安全防护措施，严禁违规操作。8.3.3故障记录与分析：故障处理完成后，应做好详细记录，包括故障现象、原因分析、处理措施、处理结果等；定期对故障记录进行分析，总结故障规律，优化维护方案，减少故障发生。8.4备件管理建立备件管理制度，储备必要的零部件、耗材（如电池、镜头、传感器等），备件规格、型号应与系统匹配；备件应妥善保管，做好防潮、防尘、防腐蚀措施，定期检查备件状态，确保备件可用。9安全要求9.1电气安全9.1.1系统电气设备应符合GB/T14048.1、IEC60664等标准要求，绝缘性能良好，无漏电、短路等安全隐患；电源系统应具备过流、过压、过载保护功能，防止电气设备损坏。9.1.2电缆敷设应符合DL/T5222的规定，与高压设备保持安全距离，避免发生触电事故；电气接口应密封良好，防止灰尘、湿气进入，确保电气安全。9.2运行安全9.2.1巡检机器人系统应具备紧急停止功能，当发生紧急情况（如机器人故障、设备异常等）时，可手动或远程触发紧急停止，确保人员、设备安全。9.2.2系统运行过程中，严禁人员进入阀厅内巡检区域；若需进入，应先停止机器人运行，切断系统电源，做好安全防护措施。9.2.3巡检机器人应具备防碰撞、防坠落功能，避免与阀厅内设备发生碰撞，造成设备损坏或机器人故障。9.3维护安全9.3.1系统维护、检修前，应先切断系统电源，做好停电、验电、接地等安全措施，严禁带电作业；维护人员应穿戴完整的安全防护装备，严格按照操作规范开展维护工作。9.3.2维护过程中，应避免损坏阀厅内高压设备、管线等设施；维护完成后，应